APOE-ε4和运动训练对大脑微血管内皮细胞屏障功能和新陈代谢的影响
Callie M Weber1, Bilal Moiz1, Gabriel S Pena2
1Department of Bioengineering, University of Maryland; College Park, MD, 20742, United States.
EBioMedicine
|December 8, 2024
概括
APOE-ε4基因型会损害大脑细胞功能和新陈代谢,增加阿尔茨海默病的风险. 运动血清对APOE-ε3细胞有益,但对APOE-ε4细胞有害,这表明运动干预需要基因型特定的策略.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 遗传学 是一个遗传学.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- APOE-ε4基因型是阿尔茨海默病 (AD) 的重要遗传风险因素.
- 早期的AD病理包括受损的大脑微血管内皮细胞 (BMEC) 紧密结和降低大脑葡萄糖代谢.
- 众所周知,运动训练可以减轻AD风险.
研究的目的:
- 研究APOE-ε4基因型对BMEC屏障功能和新陈代谢的影响.
- 为了确定运动训练的个体的血清如何影响BMEC屏障功能和新陈代谢在APOE基因型依赖的方式.
主要方法:
- 诱导多能干细胞 (iPSCs) 对APOE-ε3和APOE-ε4等位基因具有同位性,被分化成类似BMEC的细胞.
- 评估了BMEC屏障功能和新陈代谢.
- 血清从个体在6个月的运动训练计划之前和之后收集,并应用于基因型匹配的BMEC.
主要成果:
- 与APOE-ε4 BMEC相比,APOE-ε4 BMEC的屏障功能和新陈代谢受损,Sirtuin 1 (SIRT1) 减少了27%,胰岛素信号减少了37%.
- 从运动训练的个体获得的血清在APOE-ε3 BMEC中增加了33%的SIRT1水平.
- 相反,运动训练的血清在APOE-ε4 BMEC中降低了22%的SIRT1水平.
结论:
- APOE-ε4基因型直接影响葡萄糖代谢和BMEC屏障的完整性.
- 来自训练过的个体的血清以APOE基因型特定的方式调节SIRT1水平.
- 额外的运动衍生因素可能是必要的,以充分抵消APOE-ε4载体的AD病理.


